NXP rivoluziona la semplicità con il microcontroller LPC800

Con un’iniziativa destinata a rendere obsolete le architetture a 8 bit, NXP Semiconductors presenta l’unità LPC800, un microcontroller a 32 bit progettato appositamente per il mondo degli 8 bit. Disponibile in package a ridotto numero di pin, il modello LPC800 semplifica l’indirizzamento a 8 bit delle periferiche mettendo nel contempo a disposizione funzionalità a 32 bit e l’eccezionale efficienza nei consumi del processore ARM Cortex-M0+. Introducendo un nuovo livello di flessibilità senza però aggiungere complessità, il nuovo LPC800 vanta caratteristiche rivoluzionarie come una matrice flessibile di commutazione che consente di assegnare le periferiche on-chip a qualunque pin attraverso un’unica riga di codice o un semplice click nel tool di configurazione.

"Negli ultimi decenni le MCU a 8 bit sono risultate perfette all’interno di applicazioni semplici nelle quali hanno garantito prestazioni affidabili e deterministiche. Con il nuovo LPC800 abbiamo progettato un microcontroller a 32 bit che offre la semplicità e le performance real-time degli 8 bit assieme a una flessibilità di design assolutamente inedita. E con il suo prezzo rivoluzionario, la famiglia LPC800 punta al cuore del mondo degli 8 bit a basso costo e alto volume", osserva Jim Trent, Vice President e General Manager, Microcontroller Product Line di NXP Semiconductors.

LA SEMPLICITÀ DEGLI 8 BIT: SCALABILE, EFFICIENTE, FACILE DA USARE

NXP ha ridisegnato le periferiche seriali del modello LPC800 perché fossero le più snelle possibili in modo da aumentarne reattività ed efficienza.

Figura 1

Ad esempio, la nuova interfaccia SPI può funzionare come slave a frequenze indipendenti dal clock del processore, risolvendo il tradizionale problema di dover sovra campionare la SPI da 4 a N volte solo per ricevere dati. Questo disaccoppiamento tra SPI e clock del processore riduce i consumi e semplifica il design di sistema. Anche l’interfaccia I2C è stata reingegnerizzata per consentire al microcontroller di restare in stato di wait con consumi pressoché nulli, anche senza un clock di sistema, riattivandosi non appena si verifichi un match di indirizzi. Per adeguarsi alle innovazioni hardware, il nuovo LPC800 funziona in maniera semplice senza bisogno di driver. I driver di basso livello per I2C e UART non occupano più spazio flash, e per far funzionare queste periferiche sono sufficienti semplici chiamate API. Il microcontroller LPC800 usa memoria flash a 64 byte per blocco che facilita la gestione del codice e può essere usata per immagazzinare dati mediante emulazione EEPROM. Il modello LPC800 è disponibile in una varietà di package a basso numero di pin come SO20, TSSOP20, TSSOP16 e DIP8. Diffusi presso gli sviluppatori in ambienti a 8 bit, questi package aiutano a razionalizzare la prototipazione, semplificano l’assemblaggio e facilitano la produzione di alti volumi a basso costo. I package TSSOP sono, inoltre, progettati in funzione della scalabilità mappando le funzioni analogiche, di alimentazione e di terra sulle medesime locazioni in modo da passare dai package TSSOP16 ai package TSSOP20 senza alcuna fatica.

Figura 2

LA VERSATILITÀ DEI 32 BIT: CORTEX-M0+, IL PROCESSORE ARM PIÙ EFFICIENTE DI TUTTI

Basato su un processore ARM Cortex- M0+ ultra low-power a 30 MHz, il nuovo LPC800 è pienamente compatibile con l’architettura e il set di istruzioni Cortex-M offrendo una superiore densità di codice rispetto alle architetture a 8/16 bit. Il processore Cortex- M0+ possiede una pipeline a due stadi che riduce i consumi di energia migliorando le prestazioni. Inoltre, il microcontroller LPC800 sfrutta il bus periferiche del processore Cortex-M0+ per accedere ai GPIO in un unico ciclo macchina. Queste caratteristiche permettono al modello LPC800 di offrire prestazioni real-time e deterministiche, un requisito essenziale per chi sviluppa sugli 8 bit.

PERIFERICHE RIVOLUZIONARIE: MATRICE DI COMMUTAZIONE FLESSIBILE E TIMER A STATO CONFIGURABILE

Il modello LPC800 comprende due innovazioni che forniscono a chi sviluppa in ambienti a 8 bit un nuovo livello di flessibilità e controllo attraverso tool di configurazione a interfaccia grafica. La matrice di commutazione flessibile permette ai designer di assegnare l’I/O delle periferiche on-chip praticamente a qualsiasi pin. Sulle schede PCB a basso costo l’assegnazione dei pin aiuta ad alleviare la congestione del routing. Un’altra importante periferica del modello LPC800 è il timer a stato configurabile (SCT) che può essere customizzato secondo i requisiti di ciascuna applicazione. La configurazione base di questo SCT prevede semplicemente due PWM a 16 bit con 4 input capture e 4 output match, dove ogni registro di match è di tipo shadow.

Il modello LPC800 può fornire praticamente qualsiasi timing o funzione PWM delle più diffuse MCU a 8 bit. Per aumentare la flessibilità il timer SCT combina i concetti di stato ed evento permettendo agli utenti di creare sofisticate funzioni di contatore, input, output e controllo per illuminazione, alimentazione e altre applicazioni customizzate senza i vincoli imposti dalle funzioni non modificabili. Le altre periferiche a bordo del microcontroller LPC800 comprendono: un comparatore analogico, disponibile con una tensione di riferimento esterna per misurazioni accurate; un timer multi rate a 4 canali; un timer di wake-up e fino a 18 GPIO. Il modello LPC800 è disponibile con un massimo di 16 kb di memoria flash e 4 kb di SRAM, e può essere impiegato con un alimentatore da 3,3 VDD (da 1,8 V a 3,6 V).

TOOL

Il modello LPC800 è l’ultimo in ordine di tempo a essere entrato a far parte della famiglia di microcontroller entry-level a basso consumo NXP LPC Go, che comprende la diffusissima serie LPC100 basata sul processore Cortex-M0. LPCXpresso, tool di sviluppo software basato su IDE, supporta l’intero ciclo del design di prodotto del modello LPC800 facilitando ulteriormente il passaggio verso le architetture a 32 bit. L’unità LPC800 è totalmente supportata anche dall’ARM Keil Microcontroller Development Kit. Ulteriore supporto, tool gratuiti e codice di esempio sono disponibili all’interno della community degli sviluppatori LPC.